Сутність методів визначення загальної кислотності та лужності

В умовах виробництва частіше всього визначають титровану кислотність. Це пояснюється тим, що рослинна сировина містить білки, продукти їх гідролізу та фосфати, які мають високу буферну здатність. Відомо, якщо до буферних розчинів добавляти сильну кислоту, то до певного часу рН його не зміниться. В рослинній сировині кислотність зростає за рахунок накопичення слабких органічних кислот, які утворюються при біохімічних перетвореннях вуглеводів та білків, і в результаті життєдіяльності кислотоутворюючих бактерій. Якщо до буферних розчинів додати розчини слабких кислот, то зміна величини рН буде відбуватись набагато повільніше і різниця між титрованою та активною кислотністю буде значною.

Сутність методів визначення титрованої (загальної) кислотності полягає в титруванні певного об’єму досліджуваного розчину розчином лугу (NаОН або КОН) з нормальністю 0,1 моль/дм³. Кінець титрування визначається трьома способами: за індикатором, за величиною рН – електрометричне титрування і фотоелектричне титрування – при досягненні розчином заданого значення коефіцієнта пропускання.

Визначення кислотності титруванням в присутності індикатора фенолфталеїну. Перший метод – за водною бовтанкою. Продукт змішують з водою і титрують по індикатору фенолфталеїну до слабо рожевого забарвлення.

Кислотність продукту (за бовтанкою) К, град, розраховують за формулою:

, (2.1)

де V – кількість 0,1 моль/дм³ розчину гідроксиду натрію або калію, що пішла на титрування, см³; k – поправочний коефіцієнт до титру 0,1 моль/дм³ розчину лугу; G – маса наважки продукту, г; 1/10 – коефіцієнт перерахунку 0,1 моль/дм³ розчину лугу на 1 моль/дм³; 100 – перерахунок на 100 г продукту

Метод простий і швидкий, але точність невисока. При визначенні кислотності цим методом результати дещо завищені (наприклад для борошна), що зумовлено такими причинами:

• так як частина лугу зв’язується крохмалем та білком (борошна) шляхом адсорбції, збільшуються витрати лугу на титрування;

• важко встановити зміну забарвлення досліджуваного розчину.

Використовують для оперативного контролю якості сировини, напівфабрикатів, готової продукції, які повністю розчиняються в воді.

Другий метод – по водній витяжці. Продукт розмішують з водою, настоюють, фільтрують і частина фільтрату титрується по індикатору фенолфталеїну. Метод більш точний, добре встановлюється зміна забарвлення. Луг не адсорбується продуктом. Результати занижені, так як жирні кислоти, які не розчинні у воді, залишаються на фільтрі і не беруть участі в реакції нейтралізації. Використовується для продуктів з низьким вмістом жиру.

Кислотність за цим методом розраховують за формулою:

(2.2)

де V₁ – кількість 0,1 моль/дм³ розчину NaOH або КОН, що пішла на титрування, см³; V₂ – об’єм води, що береться для екстрагування кислот, см³; V₃ – кількість витяжки, що береться для титрування, см³; G – маса наважки продукту, г; 1/10 – коефіцієнт перерахунку 0,1 моль/дм³ розчину лугу на 1 моль/дм³; 100 – перерахунок на 100 г продукту; k – поправочний коефіцієнт до титру 0,1 моль/дм³ розчину гідроксиду натрію;.

Третій метод – за водно-спиртовою витяжкою. Все проводять як і в попередньому методі, але настоювання продукту відбувається на суміші води та спирту (1:1). Цей метод є найбільш точний – в розчин переходять всі кислоти. При цьому луги не адсорбуються продуктом, чітко видно зміну забарвлення.

Недолік: метод тривалий і потребує додаткових витрат на спирт. Використовують при перевірці інших методів.

Четвертий метод – по спиртовій витяжці. Цим методом визначають ступінь розкладу жирів.

При визначені кислотності, в якості розчинника використовують воду та інші розчинники: спирт; суміш спирту і етилового ефіру (1:2) – для визначення кислотного числа жиру. В якості індикатора використовують спиртовий розчин фенолфталеїну для світлих жирів та спиртовий розчин тимолфталеїну для темнозабарвлених жирів).

Лужність визначають по тій же методиці, що й кислотність, але для титрування використовують кислоту (соляну або сірчану, нормальністю 0,1 моль\дм³) і індикатор, забарвлення якого змінюється при рН не вище 7. Частіше всього це спиртовий розчин бромтимолового синього.

Електрометричне (потенціометричне) титрування застосовують у випадку, коли дослідний розчин утворює забарвлення, схоже на колір фенолфталеїну, що заважає визначенню зміни забарвлення. Для потенціометричного титрування використовують рН-метри або титратори. Частіше всього використовують рН-метр. У даному разі титрування проводять до заданої величини рН. Цей метод є досить точним і дає змогу надійно працювати з інтенсивно забарвленими продуктами. Техніка визначення: в склянку з точно визначеною кількістю дослідної речовини поміщають пару електродів рН-метру, знімають показники і титрують дослідний розчин до рН=8,5, що є близьким по значенню до рН переходу індикатора фенолфталеїну (рН 7,3 – бромтимоловий синій, рН 7,0 – лакмус, рН 6,3 – метиловий червоний), при цьому відбувається постійне перемішування за допомогою мішалки. По кількості лугу, що пішла на титрування, розраховують кислотність розчину, при цьому результати повинні бути такими ж що й результати титрування з фенолфталеїном.

Для інтенсивно забарвлених продуктів також можна використовувати синій лакмусовий папір, на який наносять краплини рідини, яку титрують. Коли почервоніння паперу закінчиться , підраховують кількість 0,1 моль\дм³ розчину лугу, що пішла на титрування. Метод не точний, оскільки оцінка закінчення титрування є суб’єктивною.